Projekt NIH Human Connectome Project (HCP), který byl zahájen v roce 2009 jako velká výzva Blueprint, je ambiciózní snahou o zmapování nervových drah, které jsou základem fungování lidského mozku. Zastřešujícím cílem projektu je získat a sdílet údaje o strukturální a funkční konektivitě lidského mozku. Výrazně posune možnosti zobrazování a analýzy mozkových spojení, což povede ke zvýšení citlivosti, rozlišení a užitečnosti, a tím k urychlení pokroku v nově vznikajícím oboru lidské konektivomiky. Pochopení těchto vzorců propojení v rámci jednotlivce i mezi jednotlivci pomůže vědcům začít dešifrovat elektrické signály, které generují naše myšlenky, pocity a chování.
Konsorcium
HCP vytvořilo ohromující mapy nervových vláken protínajících mozek. Přinesla revoluci v mapování propojení v lidském mozku a položila základní základy pro využití zobrazovacích měření mozkové konektivity jako pomůcky při diagnostice nemocí. HCP měla na obor transformační vliv a připravila cestu k podrobnému pochopení toho, jak se naše mozkové obvody mění s věkem a jak se liší při psychiatrických a neurologických onemocněních. Celkově HCP povede k významnému pokroku v našem chápání toho, co nás činí jedinečnými lidmi, a připraví půdu pro budoucí studie abnormálních mozkových okruhů u mnoha neurologických a psychiatrických poruch.
Technický pokrok, kterého již bylo v HCP dosaženo, změnil obor a umožnil neurovědecké výzkumné komunitě agregovat data dosud nevídaným způsobem. Důležité je, že veškerá data získaná v rámci HCP jsou volně sdílena s výzkumnou komunitou prostřednictvím přizpůsobené databáze, kterou vytvořil Connectome Coordination Facility financovaný z programu Blueprint. Z počátečního uvolnění dat HCP vzešlo více než 100 publikací.
HCP byl zahájen v září 2010, kdy Blueprint přidělil 40 milionů dolarů dvěma spolupracujícím výzkumným konsorciím na mapování spojení lidského mozku ve vysokém rozlišení. Tyto dvě hlavní dohody o spolupráci zaujaly vzájemně se doplňující přístupy k rozluštění složitého schématu zapojení mozku. Obě snahy vycházely z existující multidisciplinární spolupráce a využívaly přístup vedení několika PI, který zajišťoval přísný systém organizace a dohledu nad každým programem.
Dvě výzkumná konsorcia, která byla založena za účelem realizace těchto doplňujících se pětiletých projektů, byla:
Projekt WU/Minn
Washington University in St. Louis/University of Minnesota/Oxford University (konsorcium WU-Minn HCP) – pod společným vedením Dr. Davida Van Essena a Dr. Kamila Ugurbila – si dal za cíl komplexně zmapovat mozkové obvody člověka u 1200 zdravých dospělých osob pomocí nejmodernějších metod neinvazivního neurozobrazování.
Projekt Harvard/MGH-UCAL
Massachusetts General Hospital/Harvard University a University of California Los Angeles (UCLA) – společně vedený dr. Bruce Rosen a Dr. Arthur Toga – si dal za cíl vytvořit novou magnetickou rezonanci optimalizovanou pro měření údajů o konektivitě.
Další informace naleznete v tiskové zprávě NIH: „$40 million awarded to trace human brain’s connections.“
Programy Connectome
Lifespan Connectome
V návaznosti na úspěch HCP zahájila společnost Blueprint v roce 2015 druhou fázi programu Connectome vytvořením programu Lifespan Connectome. Zatímco účastníci výzkumu v původních studiích HCP byli ve věku 22-35 let, Lifespan Connectome rozšířil sběr dat od zdravých subjektů všech věkových kategorií. Výsledná tři oznámení programu se zaměřila na různé věkové kohorty: RFA-MH-16-160), 5-21 let (RFA-MH-16-150) a 36-90+ let (RFA-AG-16-004). Celkem tyto projekty zmapují dálková mozková spojení a jejich variabilitu v dosud nevídaných detailech u více než 3 000 dětí a dospělých v celých Spojených státech. Díky novým výkonným nástrojům a technologiím vytvořeným v rámci HCP se monumentální úkol zmapovat lidské mozkové obvody s přibývajícím věkem stává skutečností.
Zobrazit všechny projekty Lifespan Connectome
Disease Connectome
Kromě rozšíření věkového rozložení účastníků výzkumu HCP investovala v roce 2014 podskupina šesti institutů Blueprint do sběru dat connectomu od subjektů s určitými klinickými diagnózami. V rámci programu Connectomes Related to Human Disease Funding Opportunity Announcement podporovaného National Eye Institute (NEI), National Institute on Alcohol Abuse and Alcoholism (NIAAA), National Institute on Aging (NIA), National Institute on Drug Abuse (NIDA), National Institute of Mental Health (NIMH) a National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NINDS) bylo v letech 2015 a 2016 uděleno čtrnáct projektů. Jednalo se o výzkum strukturálního a funkčního konektivomu u podtypů Alzheimerovy choroby; lidský konektivom pro slabý zrak, slepotu a obnovu zraku; projekt konektivomu pro epilepsii; projekt konektivomu Amish pro duševní choroby; konektivom související s úzkostí a depresí u dospívajících; konektivomické zobrazování u familiární a sporadické frontotemporální degenerace; projekt lidského konektivomu pro časnou psychózu; a konektivomika stárnutí mozku a demence. Tyto projekty konektivomu nemocí otevírají cestu k podrobnému pochopení toho, jak se mozkové obvody liší u psychiatrických a neurologických onemocnění.
Zobrazit všechny projekty konektivomu nemocí
Koordinační centrum dat
Koordinační centrum konektivomu, které bylo v roce 2015 financováno z programu Blueprint, spravuje centrální úložiště dat pro lidský konektivom shromážděných z původních konsorcií HCP i z dalších výzkumných laboratoří. Coordination Facility rovněž nabízí asistenční službu, která radí výzkumné komunitě ohledně nejlepších strategií sběru dat, jež umožní harmonizaci mezi novými a stávajícími daty. Informace o HCP naleznete na webových stránkách Connectome Coordination Facility. Dlouhodobé ukládání dat HCP zajišťuje datový archiv NIMH.
.